反辐射子弹抗雷达关机方法研究

如何有效地对抗雷达关机是反辐射子弹必须解决的一项关键技术,性能的优劣直接决定了反辐射子弹的打击精度.在分析了国内外抗关机方法的基础上,给出了一种基于被动雷达导引头与捷联惯导相结合的抗关机方法:在雷达关机前应用向量几何方法外推目标位置,并给出了预估算法解决由于导引头测角噪声引起的误差,以提高外推精度;雷达关机后则利用捷联惯导输出和关机前保存的目标位置重构目标视线角,继续引导子弹攻击目标.结合子弹的制导控制模型进行了全弹道仿真,仿真结果验证了该方法的有效性.     

激光末制导炮弹目标指示误差仿真

目指示误差是激光末制导炮弹射击误差的主要组成部分,研究目标指示误差对于提高激光末制导炮弹的射击精度具有重要意义.针对激光末制导炮弹对运动目标射击的特点,分析了激光末制导炮弹目标指示误差的组成,采用自回归建模方法建立了目标指示误差频谱分析模型,设计了仿真目标指示误差的数字滤波器,并给出了数字滤波器参数的估计方法.最后以某型号激光末制导炮弹为例进行了仿真计算,所得仿真结果与实测数据相符.该模型已在激光末制导炮弹训练模拟器中得到了应用.     

舰空导弹制导控制一体化仿真

为精确模拟舰空导弹拦截目标弹道，精确计算导弹制导精度，必需开展舰空导弹制导控制一体化仿真。在分析某垂直发射舰空导弹飞行控制过程的基础上，建立舰空导弹制导控制一体化仿真所必需模型，包括导弹受力模型、六自由度运动方程组、控制系统模型及制导规律模型，根据所建立模型，采用迭代计算方法，按照一定的仿真计算流程，仿真计算了舰空导弹在惯性初制导段和半主动雷达寻的末制导段的弹道。仿真结果表明，所建立的制导控制一体化模型能有效模拟舰空导弹的惯性制导弹道和半主动雷达寻的制导弹道。     

制导半实物仿真中的目标角闪烁特性仿真方法

在雷达目标特性的研究中,关于角闪烁的问题,大多数是从数学模型和数字仿真方面描述的,在制导半实物仿真系统中如何实时生成带有角闪烁特性的雷达目标回波,是对雷达目标特性研究的一个新方面.为真实实现雷达的射频目标,提出了一种在导弹制导半实物仿真系统中仿真具有角闪烁特性的雷达目标回波信号的方法,将由数学模型计算得到的角闪烁数据,引入阵列馈电控制系统中,形成带有角闪烁特性的雷达目标回波信号,采用仿真方法复现了导弹面临的电磁环境.仿真结果表明,雷达目标特性实现实际工作过程中可能的问题,为设计提供了依据.     

拦截大航路目标的终端角度约束中制导律设计

研究舰载防空导弹制导精度优化问题.拦截大航路反舰导弹会造成弹目交会角较大降低引信频谱识别的启动概率而不利于引战配合,过去的终端角度约束制导律在逆轨拦截时容易造成末段过载过大甚至发散,使导弹末段可用过载不足而脱靶.为解决上述问题,提出导弹圆周运动过载稳定,利用几何方法设计了一种具有终端角度约束的圆周中制导律,根据圆的几何特性精确计算出了中末制导预测交班点和中制导起始时刻的最优到位角.通过仿真,验证了上述制导方法在过载平稳性、收敛性以及脱靶量等方面的性能优于一般的终端角度约束制导律.证明上述方法解决了终端角度约束造成的末段过载过大甚至发散的问题,有效提高了对大航路反舰导弹的逆轨拦截精度.     

雷达寻的制导半实物仿真误差研究

在介绍雷达寻的制导控制基本原理、半实物基本方法及仿真原理的基础上,详细介绍了雷达寻的制导控制半实物仿真系统的组成、各关键设备的工作原理并进行了主要误差因素分析,同时对关键仿真设备的误差进行研究,并建立数学模型,进一步推导出此类雷达仿真系统具有一般意义的仿真误差模型.最后通过型号半实物仿真试验对仿真系统的仿真精度进行验证.仿真试验表明,该半实物仿真系统的仿真精度满足控制系统半实物仿真试验的要求.     

基于UKF的视觉辅助末制导仿真研究

针对巡航导弹中段制导累积误差大的情况,在末制导段采用计算机视觉技术进行辅助制导.介绍了视觉制导的位姿估计方法,并利用无迹卡尔曼滤波器(UKF)对视觉和惯性制导系统进行信息融合,建立了视觉辅助末制导(VATG)的仿真控制模型.实验结果表明:该方法显著提高了末制导系统的精度和可靠性.     

宽频段雷达制导中的高精度引导模型设计仿真

由于宽频段雷达制导中的雷达头对工作频率较低以及高频点的检测信噪比较低,并且检测噪声受到雷达频点和地形等因素的干扰,使得传统鲁棒滤波的制导模型,无法处理高随机性的噪声,不能实现雷达制导的高精度引导.提出一种基于惯导系统的雷达制导高精度引导模型,采用惯导位置、速度信息辅助抗舷外干扰的信息操作方法,在宽频段雷达制导跟踪过程,塑造弹目相对运动模型,采用扩展卡尔曼滤波降低雷达引导头随机检测误差,得到目标位置以及速度信息,实现导弹制导的高精度引导.实验结果说明,所提方法具有较高的引导精度和鲁棒性,是一种有效的雷达制导引导模型.     

坐标变换在反舰导弹半实物仿真中的应用

研究雷达寻的制导优化仿真系统,为解决反舰导弹半实物仿真运行数据交互一致性问题,使仿真系统坐标转换能正确进行数据交互,提高仿真运行效率,梳理形成了一套完整的坐标变换体系.以雷达寻的制导反舰导弹半实物仿真试验交互数据为研究对象,梳理各坐标系之间的转换关系,推导坐标变换的具体实现方法,形成坐标变换体系.仿真结果表明,坐标变换体系结构完善,实现了正确、一致的仿真试验数据交互,并能够减少计算冗余,优化系统性能,提高仿真可信度,为工程实践提供了科学依据.     

半实物仿真中导引头安装误差的影响分析

研究雷达导引头对导弹制导系统控制的影响,采用在导弹半实物仿真系统,对导引头安装误差会引入闭环仿真回路,使得制导控制系统性能发生变化,影响半实物仿真的逼真度.以雷达导引头安装误差引起的目标视线角误差为研究对象,深入分析误差产生原理并建立了误差数学模型,在分析其对制导控制系统影响的基础上,提出了解算前误差修正和目标辐射位置修正两种形式的误差补偿算法.仿真结果表明,两种算法均可解决导引头安装误差带来的目标视线角误差问题,在实际工程中可根据系统具体特点及仿真要求对误差补偿算法进行选择,都可取得较好的结果.     

一种基于DSP的电磁传感器信号频谱检测方法

电磁传感器输出信号易受到各种噪声的干扰,需要检测调理电路输出信号的信噪比,以达到衡量调理电路好坏的目的,针对这一问题,设计了一种基于D S P的简易式频谱分析仪。实验测试结果表明,该分析仪操作方便,精度较高,且相对于频谱仪成本更低,完全达到了预期目的。     

色噪声环境下双基地MIMO雷达相干目标角度估计算法

通过研究多输入多输出(Multiple input and multiple out,MIMO)雷达的角度估计算法,针对色噪声环境下双基地MIMO雷达相干目标角度估计问题,基于双基地MIMO雷达的信号模型,利用MIMO雷达的接收数据,通过四阶累积量的计算消除了色噪声的影响,并证明得到的一组矢量包含所有目标的角度信息;然后利用得到的四阶累积量矢量构造出块Hankel矩阵,并证明该矩阵的秩等于目标总数,且不受信号相干性的影响,通过奇异值分解,结合ESPRIT算法实现了色噪声环境下对相干目标的角度估计.算法结合四阶累积量和MIMO雷达的估计性能,具有自动抑制加性高斯白噪声和色噪声的能力,实现了相干目标的有效估计和参数的自动配对,提高了抗噪能力,更利于在实际中应用.最后计算机仿真结果证实了算法的有效性和可行性.     

随机振动多窗口谱分析法模型建立及统计分析

针对随机振动中谱估计算法,分析了周期图估计算法对噪声系列的功率谱相关系数及加窗造成的信息损失,在此基础上分析了由直接谱估计算法构建的多窗口谱分析法,建立了其噪声模型,推导了估计方差减小与参与运算的窗口数的关系。针对白噪声序列,得到MTSA估计器避免加窗而造成信息损失时窗口数与信号序列的关系,最后推出了MTSA估计器的统计特征。     

基于测角测距信息火星环绕器导航方法

针对传统的基于天文角度信息的导航方法用于火星环绕器导航应用中存在导航源可见弧段连续性差,导航精度较低等问题,提出了一种适用于火星环绕器组合导航的联邦自适应UKF改进算法。通过引入新的测距导航源,充分利用测角敏感器获得的火卫一和火卫二相对于环绕器的视线矢量信息以及测距敏感器获得的环绕器相对于其它火星在轨航天器的距离信息,运用UKF对环绕器状态进行估计,引入Sage-Husa噪声估计器,抑制非高斯噪声对导航精度的影响,达到提高导航精度的目的。仿真结果表明了所提出的适用于火星环绕器组合导航的联邦自适应UKF改进算法的有效性,火星环绕段导航位置估计精度优于0.4km,速度估计精度优于0.5m/s,相对于传统的天文测角导航,性能提升50%。     

测量扭转刚度的高精度角位移传感器

介绍陀螺仪扭杆扭转刚度自动测试仪中专用高精度角位移传感器的设计。该传感器采用电感式传感器测试原理，采用小角度范围内弧线位移折算的方法实现角位移的测量。解决了非接触测量、无测量力影响和传统测角方法与结构不便安装的问题。实验证明，所研制专用传感器满足设计要求，达到设计指标，且具有合理的性能价格比。     

一种基于PCI技术的谱估计方法

Burg方法是自回归模型谱估计方法中一个最受欢迎的方法。但Burg方法对含有噪声的正弦信号进行谱估计时存在两个方面的问题，为此该文提出了一种基于主成份求逆技术的谱估计方法。推导了利用主成份求逆技术计算自回归模型系数的解析表达式，利用该方法计算自回归模型系数只涉及到相关矩阵的主成分，不需要进行Burg方法中的Levinson递推，从而避免了出现Burg算法所出现的问题。最后通过计算机仿真验证了对该方法相对于Burg方法的优越性。     

雷达低仰角偏轴跟踪测量偏差补偿算法的改进研究

由于多径回波信号的干扰,严重影响了单脉冲测角体制雷达对低仰角目标俯仰角的测量,并使其对低仰角目标俯仰角的闭环跟踪测量实现极为困难;通过对多路径反射环境模型分析,同时考虑镜面反射和漫反射的干扰,得出了单脉冲雷达低仰角跟踪时俯仰角测量误差的产生原因,用传统的多目标分辨算法(C~2算法)弥补偏差补偿算法在目标飞行高度很低(5 m以下)时和距离近时补偿效果较差的不足;在给定的测量环境下对不同高度目标进行了仿真,得到良好的仿真结果,表明两种算法结合使用,可较大地提高低仰角目标偏轴跟踪俯仰角的测量精度。     

波-流作用引起海面雷达后向散射系数扰动的数值分析模型

在深入分析波-流作用方程、海面雷达后向散射模型的基础上,建立了波-流作用产生的海面雷达后向散射系数扰动模型,并进行了与Alpers模型的对比数值试验,并对两模型的试验结果吻合度给出了统计分析。结果表明,模型计算的海面非均匀流场引起的雷达后向散射系数扰动与Alpers模型的结果相当一致,可以作为研究雷达对海面非均匀流场效应探测能力的一个数值分析模型进行应用。     

基于OFDM的雷达通信一体化共波形设计

为了减小通信信息对一体化波形模糊函数的影响,以连续波信号为基础,提出了一种基于扩频的多OFDM符号调制的雷达通信一体化信号模型,并分别从波形以及雷达模糊函数的角度对其进行分析。通过对通信信息预扩频后采用OFDM调制的方法,可显著改善一体化信号的模糊函数性能,降低距离维旁瓣。理论分析表明,一体化信号的距离旁瓣由所用伪随机编码序列的自相关、互相关特性及调制的通信信息共同决定,为波形的性能改进提供了指导方向。仿真结果表明扩频因子、子载波数目、数据长度的不同取值对雷达通信一体化信号的距离维模糊函数的旁瓣的影响,为优化一体化信号的性能提供依据。设计的雷达通信一体化信号模型可有效改善对通信信息和多普勒频移的敏感性,满足雷达探测波形要求。     

阵面安装误差对相控阵雷达测角精度的影响

分析阵面安装误差对相控阵雷达测角精度的影响,对研究和设计高精度相控阵雷达非常重要。建立了相控阵雷达阵面安装误差测角精度误差模型,分别仿真分析了阵面倾角安装误差、阵面方位法向误差和阵面不水平度对相控阵雷达测角误差的影响。与理论公式相比,推导出的简约式用于计算阵面安装误差引起的测角误差分析时精度达0.001°量级,可以为相控阵雷达测角系统精度误差指标分配及测角精度超差问题分析定位提供快速、精确的理论依据和工程指导。